田 其 博
(贵州省地质环境监测院,贵州 贵阳 550004)
威宁县海拉乡元丰村滑坡及泥石流地质灾害治理
田 其 博
(贵州省地质环境监测院,贵州 贵阳550004)
根据威宁县海拉乡元丰村的地质条件,分析了该地区滑坡与泥石流两种自然灾害的特征,提出了排导工程+重力式挡土墙+生物工程的灾害治理方案,并阐述了具体的施工措施,保证了该地区的安全性。
滑坡,泥石流,挡土墙,排导槽
泥石流是山区常见的一种自然灾害。泥石流中大量的泥沙和石块混合成一股泥浆,沿陡坡奔腾而下,来势凶猛,暴发突然,有巨大的破坏力。受特殊的地形地貌、地质构造、地质岩性、水文气象影响,贵州省山洪泥石流灾害较为严重。据调查,全省有大型灾害性泥石流沟几百条,每年汛期内均有不同程度的泥石流产生。1989年全省有资料可查的泥石流有50处,毁田1.6万亩,多人伤亡。1996年全省发生地质灾害500处,全省因地质灾害造成多人伤亡,5.7万亩耕地被毁,经济损失5亿多元。本文以威宁县海拉乡元丰村滑坡、泥石流为例,对滑坡、泥石流防治及治理进行概述。
1.1滑坡基本特征
海拉乡位于牛兰江石岸,区域地貌属侵蚀~溶蚀中山河谷地貌,滑坡、泥石流灾害发育于牛兰江一级支流岔河上游树枝状沟谷间的斜坡体上。元丰村发育的4个滑坡位于威宁县海拉乡元丰村老房子组和营头组,都属于小型浅层土层滑坡,滑体厚3 m~10 m,下覆基岩为灰岩。HP1滑坡位于元丰村老房子组,坡向21°,平均坡度25°,滑坡体斜长约96 m,平均宽100 m,滑体平均厚度约3.5 m,滑体体积约33 600 m3,HP2滑坡位于元丰村老房子组,坡向283°,平均坡度25°,滑坡体斜长约76 m,平均宽160 m,滑体平均厚度约6.0 m,滑体体积约72 960 m3;HP3滑坡位于元丰村老房子组,主要分两个主滑方向,分别为6°,23°,平均坡度20°,滑坡体斜长约70 m,平均宽210 m,滑体平均厚度约3 m,滑体体积约44 100 m3,HP4滑坡位于元丰村营头组,坡向89°,平均坡度21°,滑坡体斜长约130 m,平均宽250 m,滑体平均厚度约3 m,滑体体积约97 500 m3。
1.2泥石流基本特征
元丰村泥石流沟谷形态呈不规则状,由三条支沟汇集而成。元丰村泥石流为典型的混合型泥石流,泥石流沟域物源区、流通区、堆积区分界不明显。根据泥石流形成条件和运动机制及泥石流松散固体物源的分布,将沟域划分为三段。1)物源区。物源区是元丰村上段至海拔2 650 m处,植被覆盖率低,地形陡峭,坡体稳定性较差,易产生大规模松散固体物质,其汇水面积大,水动力条件好,为泥石流的形成提供充分水动力条件。海拔2 500 m处至海拔2 650 m处,该段沟道长度约2.3 km,地形陡峻,斜坡坡度多为25°~45°,沟谷纵坡大,沟谷两侧崩滑现象发育,风化破碎严重,堆积物丰富,为沟域内泥石流松散固体物源的主要分布区域。该区坡度较大,约25°~45°,受沟岸滑塌影响,形成区上游部分坡脚大量堆积物,总体积约1 500.00 m3;岸坡垮塌堆积物,总体积约300.00 m3;斜坡基本裸露,表层主要为第四系堆积物,雨水侵蚀情况较为严重,总体积极大。泥石流松散固体物源较丰富,且物源分布较为集中,均分布于泥石流冲沟中上部。主要物源区有9处,主要物源包括滑坡物源及陡斜坡表部残坡积物物源。其中,斜坡表层坡面侵蚀物源储量约为190.0×104m3,滑坡源储量约6.4×104m3。因此泥石流物源的总量约196.4×104m3,其中可参与泥石流活动的动储量约8.9×104m3。2)流通区。流通区为该沟2 500 m高程以下段,该段沟道长度约1.2 km,地形陡峻,斜坡坡度多为25°~45°,沟谷纵坡大,沟两侧基岩时有出露,但局部仍然存在由于泥石流掏蚀作用形成的滑塌堆积物,该区即为泥石流支沟流通区域,也为泥石流的物源区。该区比降较大,泥石流沟谷在此变窄,宽度一般约4 m~8m,沟谷两岸岸坡极陡,多为直立岩质边坡,边坡覆盖层主要为灌木丛及杂草。3)堆积区。泥石流堆积区位于海拔2 350 m及以下段,堆积区总体上纵坡较缓,沟道平缓宽阔。堆积区的上部沟道曲折蜿蜒,纵坡较小。该沟道总长度计1.38 km,堆积区面积约0.023 km2。沟道两岸坡体植被较发育,存在不良地质现象。泥石流由上游泥沙量控制,上游泥沙量大,就以淤为主,上游泥沙量小,清水量大,就以冲为主。
该地质灾害采用“排导工程+重力式挡土墙+生物工程”措施进行治理。1)分别沿1号、2号支沟修建排导工程。2)排导槽工程区为滑坡地质灾害,为防止滑坡滑动,拟沿排导槽滑坡一侧分别修筑重力式挡土墙。
2.1排导槽工程
拟分别沿1号、2号支沟,1号、2号排导槽,1号排导槽长221.8 m,断面为“U”形,底部净宽4 m,净高3 m,沟壁厚1.0 m;2号排导槽长317 m,断面为“U”形,底部净宽5 m,净高3 m,沟壁厚1.0 m。排导槽沟帮均采用M10浆砌片石砌筑,墙面设置泄水孔,孔径为110,外斜坡度为5%,可用PVC管制作成花管安装,间距为2.0 m×2.0 m,呈梅花形布置,排导槽边墙基础埋深1.0 m,边墙采用M10砂浆抹面;排导槽底采用C10素混凝土浇筑,厚0.5 m,沟身每20 m设置伸缩缝,采用沥青砂浆填充。排导槽进口段做成喇叭形。据勘查,排导槽工程区主要为原泥石流堆积物,结构较为松散,堆积层厚度2 m~15 m,排导工程开挖后基础设置在碎石土层上。排导槽大样图见图1。
2.2重力式挡土墙工程
由于在该区域内发育有H1,H2,H3,H4四个滑坡,为防止滑坡体发生变形破坏和滑动,给坡体上的居民带来安全隐患,需在泥石流沟通过的滑坡体前缘布置重力式挡土墙工程,重力式挡土墙与泥石流排导槽相接,重力式挡土墙防护长度936 m,墙高6.0 m,基础埋深1.5 m,顶厚1.0 m,底厚2.8 m,内侧(背沟侧)直立,外侧(临沟侧)坡比1∶0.3,采用M15浆砌块石结构,墙身每20 m设置伸缩缝,采用沥青砂浆填充;墙面设置泄水孔,孔径为110,外斜坡度为5%,可用PVC管制作成花管安装,间距为2.0 m×
2.0 m,呈梅花形布置。挡土墙大样图见图2。
2.3排水沟工程
为了防治坡面积水对村寨的影响,根据场地地形特征,分别在老房子组中部冲沟处和营头组南东侧冲沟处修建1号、2号排水沟。采用梯形断面形状,排水边墙的超高标准以校核流量情况下的水深超高0.3 m计。渠道采用浆砌块石砌筑,其最大允许流速为5 m/s。在陡坡地段的排水沟,为控制水流速度,在超过最大允许流速的渠道采用跌水消能。排水沟进口段做成喇叭形,1号排水沟长183.78 m,顶宽1.0 m,底宽0.5 m,深0.4 m;2号排水沟长172.32 m,顶宽1.0 m,底宽0.5 m,深0.4 m。沟帮和沟底均采用M7.5浆砌石,块石材料强度为Mu30,尺寸20 cm~30 cm,砌石的基底应敷设50 mm砂浆垫层。沟断面每隔20 m或地形明显变化处设沉降缝,缝宽30 mm,用沥青砂浆充填封闭。
2.4生物工程
泥石流灾害不少是由于水土流失恶性发展而形成的,生物治理措施主要是对泥石流沟采取封山育林、植树造林等措施,因地制宜地建立起水源涵养林、水土保持林、薪炭林、工程防护林、经济林等,扩大流域内乔灌草植被,提高森林覆盖率,使生态得到恢复,截滞、拦蓄大量降水,减少地表径流,减少水土流失。通过植物群落的地上和地下共同作用,达到“土蓄水、水养树、树固土” 的目的,从而逐渐控制泥石流的发生或削减泥石流的规模。为稳固泥石流物源区堆积物源、潜在物源及美化环境,对泥石流物源区植被差,水土流失严重的区域,根据《生态公益林建设技术规程》对此进行防治。
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The landslide and debris flow geological disaster management in Weining Haila Yuanfeng Village
Tian Qibo
(GuizhouGeologyEnvironmentDetectionInstitute,Guiyang550004,China)
According to the geological conditions of Weining Haila Yuanfeng Village, this paper analyzed the characteristics of two kinds of natural disasters of landslides and debris flows in the region, put forward the disaster treatment scheme of guide engineering + gravity retaining wall + biological engineering, and elaborated the specific construction measures, ensured the safety of the region.
landslide, debris flow, retaining wall, platoon guide
1009-6825(2016)08-0113-02
2016-01-08
田其博(1985- ),男,助理工程师
P642.22
A